KR101600297B1 - Self oscillation circuit and power supply using the same - Google Patents
Self oscillation circuit and power supply using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101600297B1 KR101600297B1 KR1020140098994A KR20140098994A KR101600297B1 KR 101600297 B1 KR101600297 B1 KR 101600297B1 KR 1020140098994 A KR1020140098994 A KR 1020140098994A KR 20140098994 A KR20140098994 A KR 20140098994A KR 101600297 B1 KR101600297 B1 KR 101600297B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- square wave
- signal
- voltage
- dead time
- inverted signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/125—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M3/135—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
Abstract
본 발명의 일 실시 형태는 부하가 변동이 적은 다출력 절연 전원이 필요한 경우 적용할 수 있는 발진회로 및 그를 이용한 전원 장치에 관한 것이다. 구형파 신호를 생성하는 구형파 생성부; 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호에서 신호의 상승 시간 또는 하강 시간을 지연시켜 구형파 신호에 데드타임을 생성하는 데드타임 생성부; 및 데드타임이 생성된 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호의 전류증폭된 신호를 출력하는 출력부; 를 포함하는 발진회로를 이용하여 고정된 펄스폭으로 단상 풀브릿지 인버터를 구동하며 변압기의 2차측의 탭수를 줄이며 요구되는 다출력 절연 전압을 표준화된 보빈으로 만들수 있는 전원장치를 제안한다. 이를 통해, 부하 변동이 적은 부하에서 복잡한 PWM 제어용 IC 및 전압 및 전류 피드 백 회로가 필요하지 않아 회로를 간단하게 구성할 수 있으며, 다수의 절연 전압이 요구될 때 OPEN-LOOP형태의 간단한 구성으로 원하는 절연 전압을 출력할 수 있다.One embodiment of the present invention relates to an oscillation circuit that can be applied when a multi-output insulated power supply with less variation in load is required, and a power supply device using the same. A square wave generator for generating a square wave signal; A dead time generator for delaying a rise time or a fall time of the signal in the inverted signal and the non-inverted signal of the square wave signal to generate a dead time in the square wave signal; And an output unit for outputting a current amplified signal of the inverted signal and the non-inverted signal of the square wave signal in which the dead time is generated; Phase full bridge inverter with a fixed pulse width using an oscillating circuit including a transformer, a transformer with a smaller number of taps on the secondary side, and a required multi-output insulation voltage as a standardized bobbin. This makes it possible to simplify circuit construction by eliminating the need for complex PWM control ICs and voltage and current feedback circuits at loads with low load fluctuations, and by providing a simple configuration in the form of OPEN-LOOP when multiple isolation voltages are required An insulation voltage can be output.
Description
본 발명은 발진회로 및 그를 이용한 전원 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an oscillation circuit and a power supply device using the oscillation circuit.
일반적으로 인버터를 구동시키기 위해서는 제어소자용 전원, 각종 센서용 전원, 외부 단자용 전원, 파워소자 구동용 전원 등 각기 절연된 여러 종류의 전원이 필요하게 된다. 각종 제어용 전원 외에도 인버터의 출력은 삼상으로 구성되며 각 상은 두 개의 파워소자로 구성된다. 여섯 개의 파워 소자를 구동하기 위해서는 총 여섯 개의 분리된 전원이 요구된다. Generally, in order to drive an inverter, various kinds of insulated power sources such as a power source for a control device, a power source for various sensors, a power source for an external terminal, and a power device driving power source are required. In addition to various control power sources, the output of the inverter consists of three phases, each phase consisting of two power elements. Six separate power supplies are required to drive six power devices.
표준화된 보빈의 핀 수는 한정되어 있어 절연된 다수의 전원이 요구될 수 있다. 이 경우 다수의 변압기가 필요하며 그에 따른 부가적인 회로부가 각각 추가로 필요할 수 있다.The number of pins of a standardized bobbin is limited, and a plurality of insulated power supplies may be required. In this case, a plurality of transformers are required and additional additional circuit parts may be additionally required.
다출력의 절연 전원을 한 개의 변압기로 설계하기 위해서는 변압기의 출력이 많아지므로 변압기의 보빈 핀 수가 복잡하게 구성되며 통상적으로 별도의 금형으로 제작된 보빈을 적용하게 되어 초기 개발비가 많이 소요된다. 또한 표준화된 보빈을 적용하기 위해 변압기를 다수로 설계할 경우 PWM을 발생하기 위해 다수의 PWM IC 및 전압제어를 위한 회로가 구성이 되어야 하는 문제가 있다.
In order to design a multi-output insulated power source as a single transformer, the number of transformer's bobbin pins is complicated because the output of the transformer increases, and a bobbin made of a separate mold is usually applied. In addition, when a plurality of transformers are designed to apply a standardized bobbin, there is a problem that a plurality of PWM ICs and circuits for voltage control must be constituted to generate PWM.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 예는, 발진회로와 이를 이용한 간단한 전원 장치를 제공한다.
In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention provides an oscillation circuit and a simple power supply using the oscillation circuit.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 발진회로를 이용하여 구형파 신호를 생성하는 구형파 생성부; 인버터부의 암 단락을 방지하기 위해 상기 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호에서 신호의 상승 시간 또는 하강 시간을 지연시켜 상기 구형파 신호에 데드타임을 생성하는 데드타임 생성부; 및 상기 데드타임이 생성된 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호를 출력하는 출력부; 를 포함하는 발진회로를 이용하여 단상 풀브릿지 인버터를 구동, 변압기에 교류전압을 인가한 후 이 교류전압을 정류 및 평활화한 후 파워소자의 구동전압과 부하량에 맞게 제너 다이오드와 저항을 이용해 전압 분배를 한 후 파워소자의 구동전압으로 사용할 수 있는 Open Loop 전원장치를 제안한다.According to one technical aspect of the present invention, there is provided a square wave generating unit for generating a square wave signal using an oscillation circuit; A dead time generator for generating a dead time in the square wave signal by delaying a rise time or a fall time of the signal in the inversion signal and the non-inversion signal of the square wave signal to prevent a short circuit of the inverter unit; And an output unit for outputting an inverted signal and a non-inverted signal of the rectangular wave signal in which the dead time is generated; Phase full-bridge inverter using an oscillation circuit including a rectifier and a rectifier. After applying an AC voltage to the transformer, the AC voltage is rectified and smoothed, and the voltage is distributed using a zener diode and a resistor according to the driving voltage and the load of the power device. We propose an open loop power supply that can be used as a driving voltage for a power device.
또한, 상기 구형파 생성부는 저항 및 캐패시터가 포함된 발진회로를 이용하여 구형파를 생성하고, 상기 발진회로의 시정수를 조절하여 상기 구형파의 주파수를 결정할 수 있다.The square wave generator may generate a square wave using an oscillation circuit including a resistor and a capacitor, and may adjust the time constant of the oscillation circuit to determine the frequency of the square wave.
또한, 상기 데드타임 생성부는 지연 소자를 포함하고, 상기 지연 소자의 시정수를 조절하여 상기 데드타임의 길이를 결정할 수 있다.The dead time generator may include a delay element, and the length of the dead time may be determined by adjusting the time constant of the delay element.
또한, 상기 데드타임 생성부 후단 반도체 소자의 문턱전압(Threshold Voltage)에 도달하는 시점을 조절하여 상기 데드타임의 길이를 결정할 수 있다.Further, the dead time length can be determined by adjusting the time point at which the threshold voltage of the rear stage semiconductor device of the dead time generator reaches the threshold voltage.
또한, 상기 출력부는 인버터, 지연소자부 및 버퍼를 포함하고, 상기 인버터, 지연소자부 및 버퍼를 이용하여 데드타임이 포함된 복수의 출력 신호들을 발생시킬 수 있다.
The output unit may include an inverter, a delay element, and a buffer. The inverter, the delay element, and the buffer may be used to generate a plurality of output signals including a dead time.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 복수의 동기화된 구형파 신호들을 게이트에 공급하는 발진회로부; 상기 구형파 신호들을 입력 받아 교류전압으로 변환하는 인버터; 상기 교류전압의 크기를 조절하는 변압기; 및 상기 변압기로부터 입력 받은 교류전압을 정류하여 직류전압을 생성하고, 정류된 전압을 평활화하여 직류 전압을 만드며 이를 요구하는 부하에 따라 전압분배하는 전원출력부; 를 포함하고, 상기 발진회로부는 생성되는 구형파 신호에서 신호의 상승 시간 또는 하강 시간을 지연시켜 상기 구형파 신호에 데드타임을 생성하여 단상 풀브릿지 인버터를 구동하며 이를 변압기를 통해 절연시켜 절연된 다출력 전원 장치를 제안한다.According to one technical aspect of the present invention, there is provided an oscillation circuit comprising: an oscillation circuit for supplying a plurality of synchronized square wave signals to a gate; An inverter receiving the square wave signals and converting the square wave signals into an AC voltage; A transformer for adjusting the magnitude of the AC voltage; And a power output unit for rectifying the AC voltage input from the transformer to generate a DC voltage, smoothing the rectified voltage to generate a DC voltage, and distributing the voltage according to a required load. Wherein the oscillation circuit part generates a dead time in the square wave signal by delaying the rising time or the falling time of the signal in the generated square wave signal to drive the single phase full bridge inverter and insulates the single phase full bridge inverter through a transformer, Device.
또한, 상기 변압기는 상기 교류전압을 입력 받는 하나의 탭을 포함하는 1차측; 및 입력 받은 교류전압의 크기를 조절하고 출력하는 복수의 탭을 포함하는 2차측; 을 포함하고, 상기 2차측에 포함된 탭의 수 또는 상기 전원출력부에 포함된 보빈의 핀 수를 줄이기 위하여, 상기 2차측은 (+)전압, (-)전압 및 부동접지(Floating Ground)를 이용하여 적어도 두개의 전원으로 분리하여 출력할 수 있다.
The transformer may further include: a primary unit having one tab for receiving the AC voltage; And a plurality of taps for adjusting and outputting the magnitude of the received AC voltage; (-) voltage and a floating ground to reduce the number of taps included in the secondary side or the number of pins of the bobbin included in the power output unit, Can be separated and output by at least two power sources.
간단한 발진회로를 이용하여 여러 개의 절연된 전원이 요구되는 파워 구조에 표준화된 보빈을 적용하여 별도의 PWM IC나 피드백 회로의 구성이 없이도 용이하게 구성할 수 있다.By using a simple oscillating circuit, a standardized bobbin is applied to a power structure requiring several insulated power supplies, so that it can be easily configured without a separate PWM IC or a feedback circuit.
또한, 구형파 신호에 데드타임을 생성함으로써 단상 풀브릿지 회로에 암단락(Arm-short)을 방지할 수 있다. 이를 통해, 구형파의 반전 신호 및 비반전 신호를 회로의 형태에 따라 필요한 형태로 출력할 수 있다.In addition, by generating a dead time for a square-wave signal, it is possible to prevent an arm-short in a single-phase full-bridge circuit. As a result, it is possible to output the inverted signal and the non-inverted signal of the square wave in a required form according to the circuit type.
또한, 변압기의 2차측 절연 전원을 한 개의 탭으로 만든 후, 필요한 전원 사양에 맞춰 제너 다이오드와 저항을 통해 구현하여 변압기의 탭 수를 적게 구현할 수 있다.
In addition, the transformer's secondary insulation power source can be realized with a single tap, and the transformer can be realized with a small number of taps by implementing the Zener diode and the resistor according to the required power specification.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발진회로를 이용한 전원 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발진회로를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발진회로의 각 노드에서의 전압을 도시한 그래프이다.
도 4는 절연된 여러 개의 전원이 필요할 때 적용했던 기존 형태의 다출력 전원장치를 도시한 회로이다.1 is a diagram showing a power supply apparatus using an oscillation circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an oscillation circuit according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing voltages at respective nodes of an oscillation circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional multi-output power supply apparatus applied when multiple isolated power supplies are required.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. It is also to be understood that the technical terms used herein are to be interpreted in a sense generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. Further, when a technical term used herein is an erroneous technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, it should be understood that technical terms that can be understood by a person skilled in the art are replaced. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms "as used herein include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the term "comprising" should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, and some of the elements or portions thereof may not be included, Or < / RTI > additional elements or steps.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Further, the suffix "part" for a component used in the present specification is given or mixed in consideration of ease of specification, and does not have a meaning or role that is different from itself.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in this specification can be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발진회로를 이용한 전원 장치를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a power supply apparatus using an oscillation circuit according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 전원 장치(1)는 발진회로부(100), 단상 풀브릿지 인버터(200), 변압기(300) 및 전원출력부(400)를 포함할 수 있다.
1, the
발진회로부(100)는, 복수의 동기화된 구형파 신호들을 단상 풀브릿지 인버터의 게이트(Gate)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 구형파 신호들을 복수의 출력단(AH, AL, BH, BL)을 통해 공급할 수 있다. 구체적으로, 상기 게이트 드라이브부는 생성되는 구형파 신호에서 신호의 상승 시간 또는 하강 시간을 지연시켜 상기 구형파 신호에 데드타임(Dead Time)을 생성할 수 있다.The
또한, 상기 발진회로부(100)는 지연 소자 및 반도체 소자를 포함하고, 상기 지연 소자의 시정수를 조절하여 상기 반도체 소자의 문턱전압(Threshold Voltage)에 도달하는 시점을 지연시켜 상기 데드타임의 길이를 결정할 수 있다. 상기 발진회로부(100)의 데드타임 및 단상 풀브릿지 인버터의 게이트 전압의 발생에 대한 구체적인 설명을 아래 도 2를 참조하여 후술한다.The
단상 풀브릿지 인버터(200)는, 상기 게이트 신호들을 입력 받아 교류전압으로 변환할 수 있다. 여기서, 상기 단상 풀브릿지 인버터(200)는 IGBT 또는 FET 등의 반도체 소자를 포함할 수 있고, 상기 반도체 소자의 스위칭을 제어하여 직류전압(Vdc)을 교류전압으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 단상 풀브릿지 인버터(200)에 포함된 반도체 소자의 게이트단은 발진회로부(100)의 복수의 출력단(AH, AL, BH, BL)에 각각 연결되어, 공급되는 구형파 신호에 의해 구동될 수 있다.The single-phase full-
변압기(300)는, 상기 교류전압의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 변압기(300)의 1차측은 단상 풀브릿지 인버터(200)로부터 교류전압을 받을 수 있고, 변압기(300)의 2차측은 권선수를 다르게 하여 상기 교류전압의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 변압기(300)의 2차측은 복수의 회로로 구성될 수 있고, 각각 권선수를 다르게하여 상기 교류전압의 크기를 다양하게 할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 회로는 서로 독립적으로 동작할 수 있어 복수의 절연 전압이 될 수 있다.The
또한, 상기 변압기(300)는 상기 교류전압을 입력 받는 하나의 탭을 포함하는 1차측; 및 입력 받은 교류전압의 크기를 조절하고 출력하는 복수의 탭을 포함하는 2차측; 을 포함하고, 상기 2차측에 포함된 탭의 수 또는 상기 전원출력부에 포함된 보빈의 핀 수를 줄이기 위하여, 상기 2차측은 (+)전압, (-)전압 및 부동접지(Floating Ground)를 이용하여 적어도 두개의 전원으로 분리하여 출력할 수 있다.In addition, the
전원출력부(400)는, 상기 변압기로부터 입력 받은 교류전압을 정류 및 평활화하여 직류전압을 생성하고, 상기 직류전압의 크기를 조절하여 전원을 출력할 수 있다. 이를 위해, 전원출력부(400)는 캐패시터 및 다이오드를 포함하여 상기 교류전압 정류 및 평활화시킬 수 있고, 제너다이오드와 저항을 사용하여 (+)전압, (-)전압, GROUND로 전압을 분배하여 부하에 따라 필요한 직류전압의 크기도 조절할 수 있다.The
또한, 상기 전원출력부(400)는 독립적으로 생성된 적어도 2개의 절연 전원을 출력할 수 있다. 예를 들어, 일정 부하 상태에서 다출력 절연 전원이 요구될 때 PWM IC 및 피드백회로를 사용하지 않고 고정된 펄스폭으로 동작하며 표준화된 보빈으로 구성할 수 있다.Also, the
이처럼, 발진회로를 이용한 전원장치(1)는 부하 변동이 적은 부하에서 복잡한 PWM 제어용 IC 및 전압 및 전류 피드 백 회로가 필요하지 않아 회로를 간단하게 구성할 수 있으며, 다수의 절연 전압이 요구될 때 OPEN-LOOP형태의 간단한 구성으로 원하는 절연 전압을 출력할 수 있다.
As described above, the
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발진회로를 도시한 도면이다. 2 is a diagram showing an oscillation circuit according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 발진회로부(100)는, 구형파 생성부(110), 데드타임 생성부(120) 및 출력부(130)를 포함할 수 있다.
2, the
구형파 생성부(110)는, 구형파 신호를 생성할 수 있다. 즉, 단상 풀브릿지 인버터(200)에 포함된 반도체 소자의 스위칭을 제어하고 스위칭 에너지를 공급하기 위한 구형파 신호를 생성할 수 있다.The square
또한, 상기 구형파 생성부(110)는 저항 및 캐패시터가 포함된 발진회로를 이용하여 구형파를 생성할 수 있다. 예를 들어, 구형파 생성부(110)의 출력전압이 High 인 경우, Ro를 통해 방전된 전압이 Co를 충전한다. 이 전압이 소자입력부의 High로 인식하는 Threshold 레벨에 도달하였을 때 출력전압이 Low로 되고 다시 Co에 충전된 전압이 방전되어 소자입력부의 Low로 인식하는 Threshold 레벨에 도달하면 출력전압이 High가 되어 구형파를 발생시킬 수 있다.In addition, the square
한편, 상기 발진회로의 시정수를 조절하여 상기 구형파의 주파수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 발진회로는 저항 및 캐패시터를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 저항 및 캐패시터의 곱이 시정수이며, 상기 시정수를 조정하여 구형파의 주파수를 결정할 수 있다.
Meanwhile, the frequency of the square wave can be determined by adjusting the time constant of the oscillation circuit. For example, the oscillation circuit may include a resistor and a capacitor. In this case, the product of the resistance and the capacitor is a time constant, and the frequency of the square wave can be determined by adjusting the time constant.
데드타임 생성부(120)는, 상기 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호에서 신호의 상승 시간을 지연시켜 상기 구형파 신호에 데드타임(Dead Time)을 생성할 수 있다. 여기서, 상승 시간은 상기 구형파 신호의 값이 Low에서 High로 변경되는 시간이다. The
여기서, 상기 데드타임은 단상 풀브릿지 인버터에 구형파 구동신호가 입력되었을 때 각 상의 윗쪽 파워소자와 아랫쪽 파워소자의 스위칭 지연 시간이 존재하기 때문에 단락전류가 발생해 파워소자의 소손 및 열화를 방지하기 위해 필요하다. 한편, 상기 데드타임은 상기 구형파 신호의 파형을 변형시킬 수 있다.Since the dead time has a switching delay time of the upper power element and the lower power element of each phase when a rectangular wave driving signal is input to the single-phase full bridge inverter, a short-circuit current is generated to prevent the power element from being burned and deteriorated need. Meanwhile, the dead time may change the waveform of the rectangular wave signal.
구체적으로, 상기 데드타임 생성부(120)는 지연 소자를 포함하고, 상기 지연 소자의 시정수를 조절하여 상기 데드타임의 길이를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 지연 소자는 저항, 캐패시터 및 다이오드를 포함할 수 있다. 즉, 상기 시정수가 클수록 상기 캐패시터의 전압이 느리게 상승하므로, 상기 데드타임의 길이가 길어질 수 있다. Specifically, the
또한, 상기 데드타임 생성부(120)는 반도체 소자를 포함하고, 상기 반도체 소자의 문턱전압(Threshold Voltage)에 도달하는 시점을 조절하여 상기 데드타임의 길이를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 반도체 소자는 CMOS 인버터일 수 있다. 이 경우, 상기 인버터의 입력이 문턱전압 이상에 도달하면 인버터의 출력이 변한다. The
출력부(130)는, 상기 데드타임이 생성된 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 출력부(130)는 상기 구형파 신호를 원활하게 받기 위하여 저항을 포함할 수 있고, 상기 데드타임 생성부(120)의 출력 임피던스를 고려하여 상기 저항의 값을 결정할 수 있다. 그리고, 상기 저항의 값을 조절하면 상기 구형파 신호를 증폭시킬 수도 있다. 예를 들어, FET를 구동하기 위해 필요한 전류를 공급하기위해 상기 구형파 신호를 증폭시킬 수 있다.The
또한, 상기 출력부(130)는 인버터 및 버퍼를 포함하고, 상기 인버터 및 버퍼를 이용하여 복수의 출력 신호들을 동기화시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 인버터에서 신호를 처리하는 시간과 상기 버퍼에서 신호를 처리하는 시간을 일치시켜 동기화시킬 수 있다.In addition, the
한편, 상기 출력부(130)는 상기 데드타임 생성부(120)로부터 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호를 독립적으로 받아서 각각의 신호를 반전 및 비반전시킬 수 있다. 이 경우, 버퍼를 통해 구형파의 반전 신호 및 비반전 신호가 각각 2개씩 출력될 수 있는데, 2개의 반전 신호(또는 2개의 비반전 신호)는 시정수 오차와 Theshold 전압레벨의 오차로 데드타임 길이가 약간 다를 수 있다.
Meanwhile, the
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발진회로의 각 노드에서의 전압을 도시한 그래프이다.
3 is a graph showing voltages at respective nodes of an oscillation circuit according to an embodiment of the present invention.
노드 0은 구형파 생성부(110)의 출력 노드이다. 발진회로에 의해 듀티비가 50%인 구형파가 출력될 수 있다.Node 0 is the output node of the square
노드 1은 데드타임 생성부(120)의 입력 노드이다. 노드 0과의 사이에 인버터를 추가하여 반전시킬 수 있다.
노드 2는 데드타임 생성부(120)의 반전 출력 노드이다. 전압의 상승속도는 느리고 하강속도는 빠를 수 있다. 예를 들어, 다이오드와 저항이 병렬로 배치될 수 있다. 상기 다이오드가 리버스 바이어스 전압이 걸렸을 경우는 유효 저항값이 Rd이지만, 상기 다이오드가 포워드 바이어스 전압이 걸렸을 경우는 유효 저항값이 거의 0이다. 상기 유효 저항값이 클수록 시정수의 값이 커지고 캐패시터의 전압 변화속도도 느려진다. 따라서, 상기 다이오드와 저항이 병렬로 배치될 경우, 전압의 상승속도와 하강속도는 달라질 수 있다.
노드 3은 데드타임 생성부(120)의 비반전 입력 노드이다.
노드 4는 데드타임 생성부(120)의 비반전 출력 노드이다. 상기 노드 2의 반전 출력에서의 동작 원리와 동일할 수 있다.Node 4 is a non-inverted output node of
노드 5(AL, BH)는 구형파의 비반전 신호를 받는 출력부(130)의 출력 노드이다. 상기 노드 2에서 전압의 상승속도가 느려짐에 따라 노드 5에서도 BH 전압의 하강시간과 AL 전압의 상승시간이 느려질 수 있다.Node 5 (AL, BH) is the output node of
노드 6(AH, BL)는 구형파의 반전 신호를 받는 출력부(130)의 출력 노드이다. 상기 노드 4에서 생성된 데드타임의 위치가 상기 노드 2에서 생성된 데드타임의 위치와 다르므로, 노드 6에서 AH 전압의 하강시간과 BL 전압의 상승시간이 느려진 다.Node 6 (AH, BL) is the output node of the
도 1을 참조하면, 상기 노드 5의 BH 전압 및 노드 6의 AH 전압은 단상 풀브릿지 인버터(200)의 P채널 게이트이며 상기 노드 5의 AL 전압 및 노드 6의 BL 전압은 N채널 게이트로 입력된다. 상기 AH 전압, BL 전압이 동시에 P채널 FET와 N채널 FET를 구동하여 변압기 1차측에 (+)전압을 만들고 반대로 BH 전압, AL 전압이 동시에 P채널 FET와 N채널 FET를 구동하여 변압기 1차측에 (-)전압을 만든다. 이에 따라, 변압기(300)의 1차측은 교류전압으로 변환될 수 있다. 상기 변압기(300)은 데드타임이 생성된 (+) 구형파 전압 및 (-)구형파 전압을 받으므로, 전압의 크기 및 온시간 오차에 따른 변압기의 편자를 막기 위해 DC-BLOCKING 커패시터를 적용하여 구성한다.
1, the BH voltage of the node 5 and the AH voltage of the node 6 are P-channel gates of the single-phase full-
도 4는 절연된 여러개의 전원이 필요할 때 적용했던 기존 형태의 다출력 전원장치를 도시한 회로이다.FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional type of multi-output power supply apparatus applied when multiple insulated power supplies are required.
구체적으로, 여러 개의 절연 전원이 필요할 경우 센서 전원용 또는 제어 전원용과 같이 정밀도에 따라 오차가 발생하는 회로의 전원 종류와 파워소자의 전원용과 같이 정밀도가 필요하지 않는 전원 종류를 구분할 수 있다. 정밀도가 필요한 전원 부분은 별도의 변압기로 구성하여 피드백 회로를 통해 전압제어를 하고 그 외 정밀도가 필요하지 않은 전원 부분은 전압제어를 하는 회로의 한출력으로부터 입력 DC전압을 인가받아 발진 회로를 이용하여 고정된 펄스폭을 발생하는 회로와 변압기로 구성하여 간단하게 전원을 만들 수 있다.
Specifically, when a plurality of insulated power supplies are required, it is possible to distinguish between a power source type of a circuit which generates errors according to accuracy such as a sensor power source or a control power source, and a power source type that does not require precision, such as a power source power source. The part of the power source that requires precision is a separate transformer that controls the voltage through the feedback circuit. The other part of the power source, which does not require precision, receives the input DC voltage from one output of the voltage control circuit, It is possible to make the power easily by constituting a circuit and a transformer which generate a fixed pulse width.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.
1: 전원 장치 100: 발진회로부
110: 구형파 생성부 120: 데드타임 생성부
130: 출력부 200: 단상 풀브릿지 인버터
300: 변압기 400: 전원출력부1: Power supply device 100: Oscillation circuit part
110: Square wave generator 120: Dead time generator
130: Output section 200: Single phase full bridge inverter
300: Transformer 400: Power output section
Claims (6)
상기 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호에서 신호의 상승 시간 또는 하강 시간을 지연시켜 상기 구형파 신호에 데드타임(Dead Time)을 생성하는 데드타임 생성부; 및
상기 데드타임이 생성된 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호를 출력하는 출력부; 를 포함하고,
상기 구형파 생성부는 저항 및 캐패시터가 포함된 발진회로를 이용하여 구형파를 생성하고, 상기 발진회로의 시정수를 조절하여 상기 구형파의 주파수를 결정하는 발진회로.
A square wave generator for generating a square wave signal;
A dead time generator for generating a dead time for the square wave signal by delaying a rise time or a fall time of the signal in the inverted signal and the non-inverted signal of the square wave signal; And
An output unit for outputting an inverted signal and a non-inverted signal of the rectangular wave signal in which the dead time is generated; Lt; / RTI >
Wherein the square wave generator generates a square wave using an oscillation circuit including a resistor and a capacitor and adjusts a time constant of the oscillation circuit to determine a frequency of the square wave.
상기 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호에서 신호의 상승 시간 또는 하강 시간을 지연시켜 상기 구형파 신호에 데드타임(Dead Time)을 생성하는 데드타임 생성부; 및
상기 데드타임이 생성된 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호를 출력하는 출력부; 를 포함하고,
상기 데드타임 생성부는 지연 소자를 포함하고, 상기 지연 소자의 시정수를 조절하여 상기 데드타임의 길이를 결정하는 발진회로.
A square wave generator for generating a square wave signal;
A dead time generator for generating a dead time for the square wave signal by delaying a rise time or a fall time of the signal in the inverted signal and the non-inverted signal of the square wave signal; And
An output unit for outputting an inverted signal and a non-inverted signal of the rectangular wave signal in which the dead time is generated; Lt; / RTI >
Wherein the dead time generator includes a delay element and adjusts a time constant of the delay element to determine a length of the dead time.
상기 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호에서 신호의 상승 시간 또는 하강 시간을 지연시켜 상기 구형파 신호에 데드타임(Dead Time)을 생성하는 데드타임 생성부; 및
상기 데드타임이 생성된 구형파 신호의 반전 신호 및 비반전 신호를 출력하는 출력부; 를 포함하고,
상기 출력부는 인버터 및 전류증폭용 버퍼를 포함하고,
상기 인버터 및 전류증폭용 버퍼를 이용하여 복수의 출력 신호들의 크기를 조절하고 동기화시키는 발진회로.
A square wave generator for generating a square wave signal;
A dead time generator for generating a dead time for the square wave signal by delaying a rise time or a fall time of the signal in the inverted signal and the non-inverted signal of the square wave signal; And
An output unit for outputting an inverted signal and a non-inverted signal of the rectangular wave signal in which the dead time is generated; Lt; / RTI >
Wherein the output section includes an inverter and a current amplification buffer,
And an oscillation circuit for adjusting and synchronizing a plurality of output signals using the inverter and the current amplification buffer.
상기 구형파 신호들을 입력 받아 교류전압으로 변환하는 단상 풀브릿지 인버터;
상기 교류전압의 크기를 조절하는 변압기;
상기 변압기로부터 입력 받은 교류전압을 정류 및 평활화하여 직류전압을 생성하고, 상기 직류전압의 크기를 조절하여 전원을 출력하는 전원출력부; 를 포함하는 전원장치.
An oscillation circuit for supplying a plurality of synchronized rectangular wave signals to the gate;
A single-phase full-bridge inverter receiving the square wave signals and converting the square wave signals into an AC voltage;
A transformer for adjusting the magnitude of the AC voltage;
A power output unit for rectifying and smoothing the AC voltage input from the transformer to generate a DC voltage and regulating the magnitude of the DC voltage to output power; ≪ / RTI >
상기 교류전압을 입력 받는 하나의 탭을 포함하는 1차측; 및
입력 받은 교류전압의 크기를 조절하고 출력하는 복수의 탭을 포함하는 2차측; 을 포함하고,
상기 2차측에 포함된 탭의 수 또는 상기 전원출력부에 포함된 보빈의 핀 수를 줄이기 위하여, 상기 2차측은 (+)전압, (-)전압 및 부동접지(Floating Ground)를 이용하여 적어도 두개의 전원으로 분리하여 출력하는 전원장치.
6. The transformer of claim 5,
A primary unit including one tab for receiving the AC voltage; And
A secondary side including a plurality of taps for adjusting and outputting the magnitude of an input AC voltage; / RTI >
In order to reduce the number of taps included in the secondary side or the number of pins of the bobbin included in the power output unit, the secondary side uses at least two positive voltages, negative voltages, and floating grounds, And outputs the separated power.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140098994A KR101600297B1 (en) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | Self oscillation circuit and power supply using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140098994A KR101600297B1 (en) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | Self oscillation circuit and power supply using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160017720A KR20160017720A (en) | 2016-02-17 |
KR101600297B1 true KR101600297B1 (en) | 2016-03-08 |
Family
ID=55457119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140098994A KR101600297B1 (en) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | Self oscillation circuit and power supply using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101600297B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102165635B1 (en) | 2016-06-21 | 2020-10-14 | 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) | Isolated multi-output power supplier and motor driver having thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009111659A (en) | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Kajiwara Kogyo Kk | Square wave oscillator, electromagnetic induction heating device, and electromagnetic induction heating cooker |
-
2014
- 2014-08-01 KR KR1020140098994A patent/KR101600297B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009111659A (en) | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Kajiwara Kogyo Kk | Square wave oscillator, electromagnetic induction heating device, and electromagnetic induction heating cooker |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160017720A (en) | 2016-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9362833B2 (en) | Constant voltage constant current control circuits and methods with improved load regulation | |
US8963515B2 (en) | Current sensing circuit and control circuit thereof and power converter circuit | |
US9887633B2 (en) | Resonant converter control techniques to manage negative SR current | |
TWI608690B (en) | Boost inductor demagnetization detection for bridgeless boost pfc converter operating in boundary-conduction mode | |
CN105656312B (en) | Switching power unit | |
US9577543B2 (en) | Constant on time (COT) control in isolated converter | |
US9065348B2 (en) | Isolated switching mode power supply and the method thereof | |
US9954455B2 (en) | Constant on time COT control in isolated converter | |
WO2007088803A1 (en) | Switching power supply and semiconductor integrated circuit for power supply control | |
KR101751114B1 (en) | Synchronous rectifier and circuit for controlling the same | |
US10651736B1 (en) | Multi-level converter with continuous conduction mode (CCM) and discontinuous conduction mode (DCM) | |
US10270353B2 (en) | Constant on-time (COT) control in isolated converter | |
JP6328941B2 (en) | Receiver circuit and power converter for use in a power converter controller | |
US9548667B2 (en) | Constant on-time (COT) control in isolated converter | |
US9577542B2 (en) | Constant on-time (COT) control in isolated converter | |
JP6570623B2 (en) | Constant on-time (COT) control in isolated converters | |
US8934266B2 (en) | Adaptive slope compensation programmable by input voltage of power converter | |
KR101600297B1 (en) | Self oscillation circuit and power supply using the same | |
CN103066847B (en) | Supply unit and image forming apparatus | |
JP6602373B2 (en) | Constant on-time (COT) control in isolated converters | |
TW201909535A (en) | Switching regulator | |
JP6530486B2 (en) | Constant On Time (COT) Control in Isolated Converters | |
KR101440919B1 (en) | Cmos rectifier | |
JP6570085B2 (en) | Constant on-time (COT) control in isolated converters | |
JP6570202B2 (en) | Constant on-time (COT) control in isolated converters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200128 Year of fee payment: 5 |